CN107119180B - 改善无取向硅钢板板形的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善无取向硅钢板板形的方法，其在制得无取向硅钢热轧板后依次进行常化冷却步骤、冷轧步骤和退火涂层步骤；此外，所述常化冷却步骤依次包括：预热，无氧化加热，辐射管加热，辐射管冷却，均热，快速水冷，冷却速度低于快速水冷的缓慢水冷，以及空冷。本发明所述的改善无取向硅钢板板形的方法能够有效地改善热轧钢板的板形，均匀化热轧钢板内的组织，保证钢板的磁性，并且避免了钢板的大量剪切，从而有利地提高了板材的成材率。

Description

改善无取向硅钢板板形的方法

技术领域

本发明涉及一种改善金属板板形的方法，尤其涉及一种改善热轧钢板板形的方法。

背景技术

热轧板材的热处理退火工艺通常是采用卧式退火炉完成整个退火过程。热处理退火工艺主要应用于取向硅钢、高牌号无取向硅钢以及高效无取向电工钢等产品的生产过程中。由于用户对热轧板材产品的板形质量要求较高，特别是对于带钢的边部板形尤为关注。为此，冶金行业对于经过热处理退火工艺后的热轧板材的板形都极为重视。由于目前在热处理退火工艺中的热轧板材通常会在常化步骤中采用急冷的方式实现快速降温以获得板内优良的组织，然而，该方法的缺点在于冷却速度过快，不利于改善钢板板形，因此热轧板材的热处理退火工序还有待进一步改进之处。

目前，为了改善钢板板形，一般会采用先退火再进行急冷的方法或者在热处理后经过圆盘剪切除边浪。前者是通过热处理工艺中的急速冷却，虽然热轧板材的板材内得到了较为理想的微观组织，但是热轧板材板形的改善效果不佳。后者是通过后期裁剪处理，虽然热轧板材具备了良好的板形，但是该热轧板材却是以损失较多的成品板材为前提，由此降低了钢板的成材率。同时，上述两种方法的经济效益都相对较低。

与常规的硅钢制造方法有相同之处，取向硅钢、高牌号无取向硅钢以及高效无取向电工钢等产品也是需要经过炼钢、热轧、常化冷却、冷轧以及退火涂层等工序来完成整个产品的制造过程。在经过上述常化冷却工序后，带钢的温度通常较高且钢板板形并未得到充分的改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善无取向硅钢板板形的方法，该改善无取向硅钢板板形的方法能够有效地改善热轧钢板的板形，均匀化热轧钢板内的组织，保证钢板的磁性，并且避免了板材的大量剪切，从而有利地提高了钢板的成材率。

为了实现上述目的，本发明提出了一种改善无取向硅钢板板形的方法，其在制得无取向硅钢热轧板后依次进行常化冷却步骤、冷轧步骤和退火涂层步骤；其中，上述常化冷却步骤依次包括：预热；无氧化加热；辐射管加热；辐射管冷却；均热；快速水冷；冷却速度低于快速水冷的缓慢水冷；空冷。

较之于现有技术中的常化冷却工序，本发明所述的常化冷却步骤依次包括预热，无氧化加热，辐射管加热，辐射管冷却，均热，快速水冷，冷却速度低于快速水冷的缓慢水冷，以及空冷。其中，快速水冷的主要目的在于使得热轧板材中的组织更加均匀，增加再结晶晶粒，防止板材出现瓦垅状缺陷。另外，快速水冷步骤还可以使得板材中的晶粒和析出物粗化，加强板材中的(100)和(110)组分并减弱板材中的(111)组分，从而确保板材的磁性。较之于快速水冷步骤和空冷步骤，缓慢水冷的冷却速度低于快速水冷的冷却速度，但高于空冷的冷却速度，通过该步骤在实现了板材温度缓慢降低的同时，既稳定了板材内的组织，又令板材获得较为良好的板形。空冷步骤为常化冷却工序中的最后一道冷却步骤，其采用空气作为冷却介质，以确保炉外辊系不受损伤。

较之于现有技术的常化冷却步骤中通常采用的急冷方式，上述技术方案所采用的多段式冷却方式不仅使得钢板温度冷却均匀，还可以有效地去除钢板表面的明显缺陷。此外，通过多段式冷却方式还保证了钢板的最终磁性性能，有利于稳定、提高生产线上的轧机的可轧性。

进一步地，在上述快速水冷步骤中，冷却速度为10-40℃/s。

由于硅钢的导热性比普通碳钢要低，因此热轧板在加热过程中，热膨胀量大，带钢内部受到压应力；而在冷却过程中，收缩量大，带钢内部受到拉应力，如此压应力和拉应力转变过程中，热轧板变形不均，板型无法得到改善，发明人发现按照10-40℃/s的快速冷却速度可以得到最合理的拉应力和压应力转变点，从而有效改善板型。

更进一步地，在上述快速水冷步骤中，将无取向硅钢热轧板从800-900℃冷却到500-600℃。

该温度控制过程可以使得热轧板材中的组织更加均匀，增加再结晶晶粒，防止板材出现瓦垅状缺陷，还可以使得板材中的晶粒和析出物粗化，加强板材中的(100)和(110)组分并减弱板材中的(111)组分，从而确保板材的磁性。

更进一步地，在上述快速水冷步骤中，冷却水的温度为20-30℃。

更进一步地，在上述快速水冷步骤中，冷却水的压力为100-200KPa。

上述压力控制参数是综合考虑喷嘴孔径、炉段长度和带钢运行速度的结果，并且是与之相匹配的。

进一步地，在上述缓慢水冷步骤中，冷却速度为5-20℃/s。

将缓慢水冷的冷却速度控制在上述范围内是因为热轧钢板经过快速冷却再通过该缓冷过程可以获得更稳定的组织，同时按照上述冷却速度进行冷却，还可以使热轧钢板收缩变小，从而获得更好的板形。

更进一步地，在上述缓慢水冷步骤中，将无取向硅钢热轧板进一步冷却到200-300℃。

热轧钢板通过快速和缓慢冷却至200-300℃后，良好板形已经形成，在此温度范围内再冷却不会影响板形。

更进一步地，在上述缓慢水冷步骤中，冷却水的温度为20-30℃。

更进一步地，在上述缓慢水冷步骤中，冷却水的压力为50-80KPa。

上述压力控制参数是综合考虑喷嘴孔径、炉段长度和带钢运行速度的结果，并且是与之相匹配的。

更进一步地，在上述空冷步骤中，冷却速度为5-20℃/s。

经过空冷可以更有利地将浮在热轧钢板表面水滴去除，避免影响后续辊系受潮。

更进一步地，在上述空冷步骤中，以5-20℃/s的冷却速度将无取向硅钢热轧板进一步冷却到90℃以下。

由于炉外辊系耐高温能力在90℃左右，因此本技术方案优选地将无取向硅钢热轧板冷却至90℃以下，从而保护炉外辊系。

进一步地，在本发明所述的改善无取向硅钢板板形的方法的均热步骤中，采用电的方式或辐射的方式进行均热。

本发明的技术方案通过快速水冷步骤均匀化热轧钢板内的组织并提高钢板的磁性，通过缓慢水冷步骤在热轧钢板内获得稳定的组织并令钢板具备良好的板形，最后采用空冷来避免炉外辊系的损伤，以此在常化冷却步骤中提高钢板板形，获得所要的钢板组织。

本发明所述的改善无取向硅钢板板形的方法可以大幅度地改善热轧钢板的板形，均匀化热轧钢板内的组织，保证钢板的磁性，并且有利地提高了钢板的成材率。

另外，本发明所述的改善无取向硅钢板板形的方法便于在现有的热处理退火工艺生产线上实现，并且采用该方法后提高了生产线上轧机的可轧性。

此外，本发明所述的改善无取向硅钢板板形的方法经济效益高。

附图说明

图1为本发明所述的改善无取向硅钢板板形的方法中的常化冷却步骤的工艺配置图。

具体实施方式

下面将结合附图说明和具体的实施例对本发明所述的改善无取向硅钢板板形的方法做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。

图1显示了本发明所述的改善无取向硅钢板板形的方法中的常化冷却工序沿钢板行进方向的每一段工艺配置。

如图1所示，常化冷却生产线I上沿钢板的行进方向X依次设置有预热段1、无氧化加热段2、第一隔离段3、辐射管加热和冷却段4、均热段5、第二隔离段6、快速水冷段7，缓慢水冷段8以及空冷段9。

实施例1-4

继续参阅图1，实施例1-4中的改善无取向硅钢板板形的方法包括在制得无取向硅钢热轧板后依次进行常化冷却步骤、冷轧步骤和退火涂层步骤，其中，常化冷却步骤依次包括如下步骤(表1显示了上述实施例1-4中的改善无取向硅钢板板形的方法的具体工艺参数)：

1)预热：热轧板从室温预热至300-500℃；

2)无氧化加热：将热轧板加热至800-1000℃；

3)辐射管加热和冷却：先将热轧板由辐射管加热至900-1000℃，然后再由辐射管冷却至900-950℃；

4)采用电的方式或辐射的方式均热：均热温度850-900℃，冷却至800-900℃；

5)快速水冷：以温度为20-30℃的冷却水，冷却水压力为100-200KPa，以10-40℃/s的冷却速度将无取向硅钢热轧板的温度从800-900℃冷却至500-600℃；

6)冷却速度低于快速水冷的缓慢水冷：以温度为20-30℃的冷却水，冷却水压力50-80KPa，以5-20℃/s的冷却速度将无取向硅钢热轧板的温度进一步地冷却至200-300℃；

7)空冷：以空气作为冷却介质，以5-20℃/s的冷却速度将无取向硅钢热轧板的温度更进一步地冷却至90℃以下。

需要说明的是，在本技术方案中，步骤1)至步骤4)是现有技术也采用的步骤，因此本技术方案不再对步骤1)至步骤4)设置详细的实施例。

表1.

对于实施例1-4的磁性性能进行测试，并对实施例1-4的成材率和废钢量进行评估，将试验测得到的相关磁性性能和评估结果列于表2中。

表2列出了由实施例1-4的改善无取向硅钢板板形的方法获得的无取向硅钢板的磁性性能、成材率和废钢量。

表2.

由表2可以看出，通过实施例1-4的改善无取向硅钢板板形的方法获得的钢板的磁性性能与常规的无取向硅钢板的磁性性能相当(从铁损值和磁感值的对比可以看出)。

另外，从表2还可以看出，实施例1-4获得的无取向硅钢板的成材率≥96.72％，废钢量≤631kg。在不采用本技术方案的现有技术中，获得的无取向硅钢板的成材率基本为95％左右，废钢量一般在730kg左右，由此可见，采用本技术方案提高了成材率，同时大大减少了废钢量。

此外，从表2还可以看出，通过实施例1-4获得的无取向硅钢板的板形浪高均≤1.7mm，而在不采用本技术方案的现有技术中，获得的无取向硅钢板的浪高一般为3-5mm。由此可见，采用本发明所述的技术方案显著改善了板形。

本发明所述的改善无取向硅钢板板形的方法在不额外增设装置且保证钢板的表面质量和磁性性能的前提下，可以显著地改善钢板的板形，同时还提高了钢板的成材率和轧机的轧制稳定性。

需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种改善无取向硅钢板板形的方法，其在制得无取向硅钢热轧板后依次进行常化冷却步骤、冷轧步骤和退火涂层步骤；其特征在于，所述常化冷却步骤依次包括：预热；无氧化加热；辐射管加热；辐射管冷却；均热；快速水冷，其中快速水冷的冷却速度为16-40℃/s；冷却速度低于快速水冷的缓慢水冷；空冷，以使无取向硅钢板的板形浪高≤1.7mm。

2.如权利要求1所述的改善无取向硅钢板板形的方法，其特征在于，在所述快速水冷步骤中，将无取向硅钢热轧板从800-900℃冷却到500-600℃。

3.如权利要求2所述的改善无取向硅钢板板形的方法，其特征在于，在所述快速水冷步骤中，冷却水的温度为20-30℃。

4.如权利要求2所述的改善无取向硅钢板板形的方法，其特征在于，在所述快速水冷步骤中，冷却水的压力为100-200KPa。

5.如权利要求1-4中任意一项所述的改善无取向硅钢板板形的方法，其特征在于，在所述缓慢水冷步骤中，冷却速度为5-20℃/s。

6.如权利要求5所述的改善无取向硅钢板板形的方法，其特征在于，在所述缓慢水冷步骤中，将无取向硅钢热轧板进一步冷却到200-300℃。

7.如权利要求6所述的改善无取向硅钢板板形的方法，其特征在于，在所述缓慢水冷步骤中，冷却水的温度为20-30℃。

8.如权利要求6所述的改善无取向硅钢板板形的方法，其特征在于，在所述缓慢水冷步骤中，冷却水的压力为50-80KPa。

9.如权利要求5所述的改善无取向硅钢板板形的方法，其特征在于，在所述空冷步骤中，冷却速度为5-20℃/s。

10.如权利要求9所述的改善无取向硅钢板板形的方法，其特征在于，在所述空冷步骤中，以5-20℃/s的冷却速度将无取向硅钢热轧板进一步冷却到90℃以下。

11.如权利要求6-8中任意一项所述的改善无取向硅钢板板形的方法，其特征在于，在所述空冷步骤中，冷却速度为5-20℃/s。

12.如权利要求11所述的改善无取向硅钢板板形的方法，其特征在于，在所述空冷步骤中，以5-20℃/s的冷却速度将无取向硅钢热轧板进一步冷却到90℃以下。

13.如权利要求1所述的改善无取向硅钢板板形的方法，其特征在于，在所述均热步骤中，采用电的方式或辐射的方式进行均热。